AI ขึ้นรูปโฟมแบบใหม่ ใช้ผลิตหมวกกันน็อกดีขึ้น 25%

โฟมเป็นส่วนประกอบสำคัญในหมวกกันน็อกทั้งสำหรับผู้ขับขี่จักรยานยนต์และกีฬาหลายประเภท เพราะมีหน้าที่สำคัญในการลดแรงกระแทกต่อศีรษะผู้สวมใส่ ด้วยเหตุนี้ นักวิจัยด้านวิศวกรรมในสหรัฐอเมริกา ได้ร่วมพัฒนาวิธีการขึ้นรูปโฟมแบบใหม่ด้วยการให้ AI หรือปัญญาประดิษฐ์ออกแบบ และพบว่าสามารถลดแรงกระแทกได้ถึงร้อยละ 25 เมื่อเทียบกับโฟมในหมวกกันน็อกทั่วไป

นวัตกรรมการลดแรงกระแทกด้วยโฟม

ปัจจุบัน โฟมในหมวกกันน็อกได้รับการออกแบบให้ภายในมีโพรงภายในและผนังเป็นทรงหกเหลี่ยมใน 3 มิติ ซึ่งเลียนแบบมาจากธรรมชาติของโครงสร้างผนังของรังผึ้ง ซึ่งเมื่อเกิดการกระแทก แรงที่ส่งจากภายนอกมายังชั้นของโฟมจะทำให้โฟมยุบตัวในลักษณะคล้ายกับคลื่นเพื่อลดแรงที่จะส่งออกไปกระทบศีรษะ แต่ข้อจำกัดของการออกแบบคือยังไม่สามารถลดแรงได้ทั้งหมด

นักวิจัยจากจากมหาวิทยาลัยโคโลราโดแห่งโบลเดอร์ (University of Colorado of Boulder) และศูนย์ทดลองแห่งชาติซานเดรีย (Sandia National Laboratories) จึงได้ใช้วัสดุที่มีชื่อว่า เทอร์โมพลาสติก โพลียูรีเทน (Thermoplastic polyurethane) ซึ่งเป็นพลาสติกที่มีความเด้ง (Springy material) และรองรับการพิมพ์ขึ้นรูปด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ทั่วไป มาใช้ขึ้นรูปโฟม โดยให้ AI มีหน้าที่ในการออกแบบรูปทรงของโฟมภายในใหม่ทั้งหมด 

 

AI กับการออกแบบโฟมรับแรงกระแทก

สิ่งที่ AI ทำคือการเพิ่มความสมมาตร (Geometry) ด้วยการปรับตำแหน่งในระดับมิลลิเมตร และปรับองศาความโค้งของผนังโฟม ก่อนส่งคำสั่งให้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ (3D Printer) พิมพ์เนื้อโฟมตามที่ออกแบบไว้ ซึ่งทีมผู้พัฒนาพบว่า ด้วยสมมาตรที่ดีขึ้นทำให้ชั้นเนื้อโฟมสามารถรับแรงกระแทกได้เพิ่มขึ้นร้อยละ 25 เมื่อเทียบกับโฟมที่ออกแบบโดยมนุษย์ 

นั่นหมายความว่า แรงกระแทกที่จะส่งต่อไปยังส่วนที่ผู้ใช้สวมใส่ ทั้งหมวกกันน็อก รวมไปถึงอุปกรณ์ลดแรงกระแทกในกีฬาหรืออุปกรณ์นิรภัยอื่น ๆ จะสามารถรับแรงกระแทกได้ดีขึ้นตามไปด้วย ซึ่งทางทีมจะนำไปสานต่อเป็นผลิตภัณฑ์จริงต่อไป โดยในปัจจุบัน ทั่วโลกมีผู้เสียชีวิตจากการกระแทกจากอุบัติเหตุทางรถจักรยานยนต์มากเกือบ 1,200,000 คน ในปี 2022 ที่ผ่านมา ตามการรายงานของ Interesting Engineering สำนักข่าวด้านเทคโนโลยีและวิทยาศาสตร์ชื่อดัง

ข้อมูลจาก Interesting Engineering

ภาพจาก CU Boulder